Черная металлургия производит множество видов стали с разнообразными характеристиками. Основным отличием стали от других металлов является плотность, теплоемкость и температура плавления.
Плюсы и минусы стальных сплавов
Разновидности стали
По химическому составу
По способу производства
По назначению
По структуре
По степени раскисления
По качеству
Маркировка стали
Плюсы и минусы стальных сплавов
Как и любой материал класса металлов, сталь имеет как преимущества, так и недостатки.
Основные преимущества:
— прочность;
— твердость;
— вязкость;
— упругость;
— доступность для разных методов обработки;
— износоустойчивость.
Недостатки:
— неустойчивость к коррозии;
— производство в несколько этапов.
Разновидности стали
Черная металлургия производит множество видов стали с разнообразными характеристиками. Основным отличием стали от других металлов является плотность, теплоемкость и температура плавления. Материалы классифицируют по разным признакам, таким как химический состав, качество и назначение, степени окисления, структуре и способу производства.
Почему в России гильзы для патронов делают из стали, а в США — из латуни
Условия применения стали предъявляют разные требования и параметры к ее физико-химическим свойствам. В связи с этим в состав сплава могут вводиться различные лигатуры, уменьшая долю железа. Поэтому существует уточненное определение стали – это сплав железа и углерода, но при этом массовая доля железа должна составлять не менее 45%.
По химическому составу
По химическому составу сталь подразделяется на три вида: углеродистые и легированные.
Материалы (примеси), которые добавляют в сплавы для получения новых технических характеристик:
— Титан — Ti, повышает теплостойкость материала, прочность, твердость и пластичность.
— Марганец — Mn, повышает ударную вязкость и износостойкость.
— Никель -Ni, придает стали прочность, пластичность и ударную вязкость, понижает температуру отжига, нормализации и закалки.
— Молибден — Mo и вольфрам -W, применяются при производстве быстрорежущих сталей, также увеличивают износостойкость и ударную вязкость.
— Хром — Cr, дешевый и самый распространенный элемент, повышает прочность стали, ее твердость и прокаливаемость.
— Кремний — Si, повышает упругость и прочность материалов.
— Также в качестве примесей вводят и такие компоненты как ванадий, азот, бор, цирконий, ниобий, кобальт, медь и селен.
По способу производства
Сплавы стали и их свойства сильно зависят от технологии ее изготовления. Обычный, традиционный метод расплавления чугуна и лома — процесс плавления в мартеновских печах, который отличается длительностью плавки и выбросами в атмосферу вредных веществ.
По назначению
По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные, специального назначения ( с особыми физико-химическими характеристиками).
Эта классификация условна, но при выборе материала дизайнеры и технологи учитывают множество факторов.
Нержавеющая сталь. Как ее делают?
Конструкционные стали (ГОСТ 1050). Это наиболее обширная категория сталей, они идут на изготовление различных деталей машин, используются для строительства металлоконструкций, сетей инженерных коммуникаций, а также для гусениц тракторов, изготовления пружин. Они хорошо куются и обрабатываются резанием. Эта категория включает в себя:
— подшипниковые;
— холодной штамповки;
— цементируемые;
— автоматные;
— улучшаемые;
— высокопрочные;
— пружинно-рессорные;
— строительные;
— коррозионностойкие;
— износостойкие;
— жаропрочные;
— жаростойкие.
Маркировки конструкционной стали:
— Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,
— Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),
— Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки).
Для холодной штамповки. К этой группе сплавов есть одно основное требование — высокая пластичность и стойкость на разрыв, так как в ходе проведения процедуры холодной штамповки форма и размеры будущего изделия меняются.
Коррозионно — стойкие стали. Коррозионно-стойкими называют такие конструкционные материалы, которые сопротивляются химическому и электрохимическому воздействию окружающей среды. Структура и свойства таких сталей зависят от массовой доли хрома и углерода. При содержании хрома более 13 процентов и при наличии 0,1 % углерода стали приобретают высокую жаростойкость.
Инструментальные стали. К данной категории предъявляются специфические требования, связанные с особенностями применения изделий.
Внутри классификации также есть свои подтипы: сплавы для режущих инструментов (сверла, резцы) должны иметь способность сохранять твердость и прочность; такой вид отличается высокой стоимостью, поэтому, как правило, режущий инструмент н делают целиком из инструментальных материалов. штамповые сплавы отличаются особой твердостью и термостойкостью, к этой группе относятся сплавы холодной и горячей штамповки. ; валковые стали применяются для разных валков прокатных калиброванных станов, ножей для резки металла и пуансонов (гарантирует долгую бесперебойную работу всего прокатного стана, стабильность параметров проката и снижение расходов на внеплановый ремонт). сплавы для измерительных инструментов должны быть стабильной формы и размеров в ходе измерения и хранения; .после обработки изделие подвергают закалке и цементации с последующим отпуском для улучшения качества поверхности и повышения износостойкости. Маркировки инструментальной стали: У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. При обработке снижается количество углерода и вредных включений. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.
Цементируемые стали используются для производства узлов и деталей. Цементируемые материалы отличаются стойкостью к износу.
Пружинные сплавы. Широко используются в транспортной промышленности, машиностроении (там, где требуется амортизация и гашение колебаний).
Коррозионностойкие. Такие сплавы могут эксплуатировать как в слабоагрессивных (вода, пар), так и высоко агрессивных средах (растворы кислот, щелочей, морская вода) при температурах до 60 °С. Из них делают валы, пружины, клапаны.
По структуре
По структуре (структура стали формируется под воздействием высоких температур во время отливки и после отжига) стали разделяют на 6 видов:
1. Ферритная — представляет собой твердые растворы, слабо насыщенные углеродом.
2. Эвтектоидная — отличается хорошей обрабатываемостью стального сплава.
3. Доэвтектоидная — смесь двух фаз (феррита и цементита). Марки углеродистой инструментальной стали У7, У7А по диаграмме железо — цементит относятся к доэвтектоидным сталям
4. Заэвтектоидная — состоит из перлита (распад при охлаждении после нагрева) и цементита.
5. Аустенитная — твердые растворы, перенасыщенные углеродом, отличаются ударной вязкостью.
6. Ледебуритная — смесь перлита и цементита под давлением.
По степени раскисления
По степени раскисления (процесса, при котором из сплава удаляется кислород, который вызывает разрушение при высокотемпературных деформациях). Для раскисления используют алюминий, кремний и марганец. По степени раскисления сплавы делятся на кипящие (из них производят прокат крупного сечения, который переплавляют на материал высокого качества и отправляют на горячую деформацию для получения проката меньших размеров сечения), полуспокойные (отличаются хорошей ковкостью, раскисляют марганцем и алюминием) и спокойные (все качественные легированные марки).
По качеству
По качеству материал делят на:
— обыкновенные стали (только нелегированные);
— качественные;
— высококачественные;
— особовысококачественные.
Качество сталей зависит в том числе от примесей вредных веществ и газовых включений: серы и фосфора. Так, в обычных сплавах содержится до 0,06% серы (S) и до 0,07% фосфора (P); в качественных серы до 0,04, а фосфора до 0,035%; в высококачественных показатели веществ достигают максимум 0,025%, а особовысококачественные содержат минимально примесей (менее 0,015% серы и до 0,025% фосфора), получают их методами электрошлакового переплава.
Маркировка стали
В начале маркировки могут присутствовать значения:
— “ПП” — металл, характеризующийся пониженной прокаливаемостью.
— “К” – качественная углеродистая сталь.
— “Л” – литейная конструкционная сталь.
— “Е” – металл с магнитными свойствами.
— “С” – строительная сталь. Когда обозначение «С» стоит в начале маркировки, после нее фиксируется минимальный предел текучести.
— “А”– высококачественная сталь.
— “У” – углеродистая инструментальная сталь.
— “Э” – чистое железо (электротехническая сталь, используется в электротехническом оборудовании).
— “Ш”– шарикоподшипниковая сталь.
— “АС” – автоматная, легированная свинцом
— “Р” – быстрорежущая сталь.
Источник: spirit-bear.ru
Как и из чего получают сталь
Сталь — ковкий сплав железа с углеродом и другими легирующими элементами. Ее используют для изготовления металлопроката, посуды, медицинских инструментов, механизмов и различных деталей для промышленности. Сплав почти на 99 % состоит из железа. Углерод занимает от 0,1 до 2,14 % общей массы металла.
Углерод, марганец, кремний, магний, фосфор и сера изменяют физико-химические свойства стали. Количество примесей определяет способы обработки металла и сферы его применения. Производство стали занимает весомую долю черной металлургии.
Из чего делают сталь?
Сталь — одна из самых востребованных в промышленности. Железо и углерод — основные компоненты для изготовления стали. Железо отвечает за пластичность и вязкость, а углерод — за твердость и прочность.
Получают деформируемый сплав железа, который поддается механической, термической, токарной и фрезерной обработке. Литьем, прессованием, резкой, шлифовкой и сверловкой добиваются нужной формы. Стальные изделия получают с точно выверенными размерами.
Примеси бывают полезными и вредными. Разделение условное и означает то, что элементы улучшают химический состав стали или ухудшают его свойства. К полезным элементам относятся марганец и кремний. Сера, фосфор, кислород, азот, водород — вредные примеси в составе стали.
Как влияют полезные и вредные примеси на свойства стали?
Эффект от различных элементов в сталях:
Чтобы удалить вредные примеси и неметаллические включения, жидкую сталь рафинируют. Используют комбинированное рафинирование в печи и вне печи. К примеру, раскисление, десульфурацию, дегазацию и другое. За счет очистки структура металла становится однородной, а качество возрастает.
Почему сталь сравнивают с чугуном?
Металлы похожи составом и способом изготовления. Чугун и сталь — сплавы железа, отличающиеся по концетрации углерода. В чугуне его свыше 2,14 % от общей массы, а в стали — не больше 2,14 %. Кроме процентной доли углерода в сплаве, они различны по свойствам. Чугун жаростойкий, теплоемкий, легкий и устойчивый к коррозии. А сталь прочнее, тверже и легче поддается механической обработке.
Плюсы и минусы стали
Сталь классифицируется по химическому составу и физическим свойствам. Разным маркам металла характерны свои преимущества и недостатки.
По сравнению с другими сплавами сталь отличается:
- высокой прочностью;
- твердостью;
- устойчивостью к ударной, статической и динамической нагрузке;
- пригодностью к сварке, резке и гибке заготовок механическим или ручным способом;
- многолетней износостойкостью;
- доступной стоимостью.
К минусам стали относится нестойкость к коррозии, тяжелый вес и намагничивание. Чтобы изделия из стали не портились, изготавливают нержавеющие марки. Чтобы получить устойчивый к коррозии сплав, добавляют хром. Также в составе могут присутствовать никель, молибден, титан, сера, фосфор.
Способы производства
Используют три метода изготовления стали, у каждого из которых свои достоинства и недостатки.
Мартеновские печи
Применяемые печи выкладывают из хромо-магнезитового кирпича. В них плавят сырье, окисляют сплав и удаляют посторонние включения. Печи могут быть использованы для изготовления углеродистых и легированных сталей. Они нагреваются до температуры +2000оС, позволяют добавлять различные примеси.
Кислородно-конвертерный метод
Это способ, получивший звание универсального. Его используют в производстве ферромагнитных сплавов. Выплавляют сталь из жидкого чугуна и шихты. Задействуют конвертер, облицованный огнеупорными материалами. Чтобы ускорить процесс окисления, через него подают струю воздуха.
Электродуговой способ
Принцип производства заключается в выделении тепла при горении электрической дуги. Тепловой режим обеспечивает плавление сырья под температурой +6000оС. Благодаря нему получаются высококачественные сплавы. У этой группы больше остальных хорошо раскисленных сталей.
Как получают сталь?
Производство стали состоит из нескольких этапов. Нарушения технологии влияют на свойства металла.
Расплавление шихты железных руд и нагрев ванны жидкого металла
Кипение ванны металла
Повышение температуры и интенсивное окисление железа путем введения руды, окалины и кислорода. Введение добавок позволяет получить оксид железа. С ним будет взаимодействовать углерод. Образующиеся пузырьки оксида углерода приводят сплав в кипящее состояние. К пузырькам прилипают сторонние примеси, тем самым очищая состав стали.
Также удаляют сульфид железа, чтобы избавиться от серы.
Раскисление стали
В этом процессе восстанавливают оксид железа, который был растворен в жидком металле. Когда плавят шихту, кислород окисляет примеси, но в готовой стали он не нужен. Кислород понижает механические свойства стали, поэтому его нужно восстановить и удалить. Раскисляют стали ферромарганцем, ферросилицием, алюминием. Попадая в сплав, раскислители образуют оксиды низкой плотности, а затем отходят в шлак.
Как классифицируют сталь?
Физико-механические свойства и химический состав определяют виды металла. Сталь делят по составу, методу получения, структуре и примесям. Углеродистые и легированные стали различают по содержанию углерода и легирующим элементам. Сплавы обычного и высокого качества делят по содержанию примесей. Инструментальные, конструкционные и специальные стали делят в зависимости от назначения.
Углеродистые стали
Углеродистая сталь содержит углерод от 0,1 до 2,14 %. Количество углерода определяет группы стали:
- Низкоуглеродистые содержат меньше 0,3 % углерода.
- Среднеуглеродистые — от 0,3 до 0,7 %.
- Высокоуглеродистые — более 0,7 до 2,14 %.
По процентному содержанию углерода определяют структуру сплава. Сталь с 0,8 % углерода сохраняет ферритно-перлитную структуру, с повышением меняет ее на перлит и цементит. Преобразования каждой фазы отражаются на прочностных характеристиках. Также углеродистые стали разделяют на группы А, Б, В, которые в свою очередь делятся на категории и марки.
Легированные
Сталь обогащают марганцем, хромом, никелем, молибденом и другими легирующими элементами. Количество примесей считают суммарно. В зависимости от их содержания различают:
- низколегированные — до 2,5 % примесей;
- среднелегированные — от 2,5 до 10 %;
- высоколегированные — более 10 %.
Марганцем повышают прочность и твердость материала, хромом — стойкость к ударам, жаропрочность и устойчивость к коррозии. Никель делает сталь упругим и стойким к высоким температурам.
Марки стали отличаются сложной структурой. Обязательно указывают их состав в порядке убывания. Начинают с доли углерода, а затем прописывают меньшие доли легирующих добавок.
Спокойные, полуспокойные и кипящие
Стали классифицируют по степени раскисления. Чем меньше в сплаве газов, тем равномернее его структура и чище состав. Спокойные стали содержат меньше закиси железа, а кипящие — большое количество оксидов. Пузырьки оксида углерода ухудшают прочностные и пластичные свойства металла. Спокойные стали стабильны, их используют в изделиях ответственного назначения.
Полуспокойные марки — среднепрочные, их задействуют как конструкционный материал. Кипящие разрушаются, трескаются и плохо поддаются сварке, поэтому и стоят меньше. Они разрешены в простых конструкциях.
Строительные
Низколегированные сплавы обычного качества. Они обладают удовлетворительными механическими свойствами, выдерживают статические и динамические нагрузки, пригодны к сварке.
Инструментальные
Высокоуглеродистые или высоколегированные сплавы. Их используют для изготовления штампов, режущего и измерительного инструмента. Разделяют соответственно на штамповые металлы, сплавы для режущего и измерительного инструмента. Названия группы зависит от назначения сталей. К примеру, штамповую сталь используют для изготовления инструментов, которыми будут обрабатывать металлы под давлением.
Конструкционные
Стали специального назначения
Эти сплавы относятся к конструкционным сталям. Они бывают жаропрочными, жаростойкими, кислотоупорными, криогенными, электротехническими, парамагнитными, немагнитными.
Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.
Источник: spb-stal.ru
Все, что нужно знать о стали
Стальной сплав – основной материал, без которого построить долговечные и многофункциональные, довольно лёгкие механизмы и машины, конструкции не удастся. Будучи в основном металлическим продуктом, стальные детали и комплектующие – основа современного производства.
Что это такое?
Чистое железо, почти не содержащее углерода, относится к мягким и пластичным материалам металлического происхождения. Оно применяется там, где, к примеру, нужна мягкая проволока, напоминающая по своим свойствам медную. Добавление углерода повышает твёрдость и прочность, упругость и ударную вязкость железа, одновременно снижая его податливость. Чугун, за исключением ковкого сорта, из-за избыточного содержания хрупок: если ударить, например, чугунный котелок молотком, то он треснет.
Основные требования к стали – стойкость к неподвижной, подвижной или повторяющейся нагрузке извне. Это могут обеспечить пружины, рессорные комплектующие.
Увеличить ровность и плавность хода также можно, используя подвески на автомобилях и спецтехнике, чья ходовая составляющая изготовлена преимущественно из стальных деталей.
Особенности производства
Стальные сплавы получают путём снижения до разрешённых по технологии концентрации углерода, фосфора и серы. Часть этих компонентов – по количественному показателю – можно выжечь, вдувая в расплавленный состав воздух. Все неметаллические примеси, окислившись, постепенно покидают объём железа, с которым они были соединены изначально и сразу после извлечения кусков железной руды из недр Земли. Фосфор и сера повышают хладноломкость стали: при ударных нагрузках избыточное количество серы в заготовках после выплавления и термообработки могло бы привести к поломке, к примеру, ступиц авто, как только оно съехало бы с ровной и гладкой трассы на второстепенную каменистую дорогу. Швеллерный отрезок, установленный в верхнем уровне оконного или дверного проёма в качестве перемычки, не просто прогнулся, а сломался бы под тяжестью кирпичной кладки участка стены, расположенного над ним, что грозило бы частичному обрушению стены или всего здания.
В зависимости от имеющихся примесей, содержащихся в железе в определённой пропорции, часть углерода из руды выжигают кислородно-конвертерным способом – продувают расплав концентрированным кислородом под давлением. В результате происходит несколько реакций, цель которых – окислить кремний, углерод – и вывести их из железного сплава. Таким образом, можно чугунный лом переработать в сталь – либо оставить его чугуном, выплавив, к примеру, из ковкого чугуна белый. Небольшое количество чистого железа, превращаясь в окалину, вступает в реакцию с кремнием и переходит в так называемый феррокремний – соль железа на основе кремниевой кислоты. Чтобы уменьшить степень раскисления стали в исходном сплаве, образовавшемся после выпадения шлака (ферросилиция), присутствует закись железа.
Чтобы удалить эти атомы кислорода, применяют более активные металлы – например, алюминий, который окисляясь, восстанавливает оставшуюся часть оксидированного железа.
Для удаления фосфора, например, из того же переплавляемого чугунного лома применяют введение некоторого количества оксида кальция. Шлак – фосфат кальция, выпадающий в осадок, либо снимаемый с поверхности. Но перед связыванием фосфорного ангидрида с помощью оксида кальция в высокофосфористый чугун или сталь вдувают всё тот же концентрат кислорода.
Чтобы иметь возможность переплавить проржавевший железный лом, используют мартеновскую печь. Мартенопечи позволяют довести температуру расплава практически до температуры вулканической лавы – при этом расплав становится почти ослепительно-раскалённым, нагретым до 1700 градусов Цельсия. Вступая в реакции с кальцием, магнием, кремнием и другими ингредиентами, оксид железа отдаёт им свой имеющийся кислород, и получившиеся соли, вступив в реакцию с серой и фосфором, формируют шлаковый слой – отходы от чермета. После удаления шлака в расплавленный состав добавляют ингредиенты-раскислители, чтобы сделать сталь менее кипящей, более «спокойной».
«Электросталь» образуется за счёт расплавления под воздействием электродуги. Недостаток – почти мегаватт-час электричества на тонну финального сплава, забранный из ЛЭП. Время технопроцесса – до 7 ч. Электродуговая «сталеплавилка» может работать полностью на чугунно-стальном и железном ломе.
Виды
Классификация сплавов подразумевает разделение сортов стали по группам согласно свойству конкретной марки. Применение получившейся стали – исходя из её характеристик: так, достаточно крепкая сталь является среднеуглеродистой, её используют, например, для производства рельсов и швеллеров.
Она состоит из 98% железа, до 0,4% углерода, а остальные примеси – это, например, 0,6% никеля и 1% хрома. Масса детали равна сумме весов железа и легирующих присадок, углерода. Металлы, используемые в качестве легирующих, делают сталь износостойкой, резистентной к коррозии. Ударная вязкость стали варьируется в широких пределах и зависит от содержания серы и фосфора в сплавах.
Коэффициент теплового расширения в целом не колеблется в широких пределах, за что отвечает основной ингредиент – железо. Однако свариваемость варьируется от лёгкой и универсальной у обычных сталей до существенно затруднённой у сплавов, которые необходимо не просто зачищать перед сваркой, а отжигать при сотнях градусов. Качественная сталь не должна ломаться в условиях любых морозов на Земле (почти до –90 градусов по Цельсию), а также рассыпаться от ржавчины за 10 лет и менее.
По качеству
По составу
Классы низко-, средне и высокоуглеродистой стали – сплавы, содержащие до 0,2%, до 0,6% и до 2,13% углерода соответственно. Процентным соотношением руководит пересчёт не на объём, а на массу примеси. Но высокоуглеродистая пружинная сталь плохо гнётся: при резком угле (переходе) на сгибе от 30 градусов она ломается, образуя острые края при сломе. Попробуйте резко согнуть пассатижами пружину в любой точке высокоуглеродистой проволоки, из которой она навита: деталь переломится.
Низко-, средне- и высоколегированные стальные сплавы бывают весьма разнообразными. Например, нержавейка – техническая и пищевая – содержит значительное количество хрома, 14-26%, что позволяет емкостям и столовым приборам прослужить сотни лет, при этом они передаются из поколения в поколение. Ржавеющие сплавы содержат менее 14% хрома: их использование в качестве неокрашиваемых и неоцинкованных изделий приведёт к их быстрому заржавливанию.
По структуре
Структура стали не менее важна, чем состав: различают мартенситную, ферритную, аустенитную, перлитную (эвтектоидную), бейнитную и комбинированно-структурированную. К двухфазным сплавам относят до- и заэвтектоидные стальные составы; первые более легки в обработке благодаря своей пластичности.
Марки
Простые сплавы не содержат заметного количества легирующих присадок, изменяющих существенно свойства стали. Характерные примеры – Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст2кп, Ст3сп, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст5Гсп, Ст6пс и десятки других сортов. Так, в сплаве Ст0 содержится до 0,01% углерода, она относится к техническому железу.
Ст1кп – сталь с 0,01% углерода кипящего (нераскисленного) типа, Ст6пс – полуспокойная, 0,06% угля в составе, Ст5Гсп – 0,05% сталь (по углероду в пересчёте на массу), усиленная небольшим количеством марганца (маркер «Г» указывает на «марганец»), составляющего по массе не более 1%. Прочность на раздавливание, результатом которого является слом (трещина) – 60 кг/мм2. Свариваемость всех марок Ст – весьма удовлетворительная: детали в местах наложения сварных швов достаточно лишь зачистить.
Сталь Ст всех модификаций относится к конструкционным: прочность и упругость достигаются большими толщиной, массой и поперечными габаритами элементов.
Нержавеющие марки отмечены немного иначе: в шифре указаны целые проценты – по массе – металлов-присадок, в сотых долях процента – массовое количество угля. Например, семейство нержавеек Х18, относящихся к бытовой стали, используемой для изготовления смесителей для душевой, маркируется следующим образом: 12Х18Н10Т – низкоуглеродистая сталь, содержащая 1,2 промилле углерода, 18% хрома, 10% никеля, до 1% титана.
Слабоникелевая и беститановая сталь с 2 промилле углерода могла бы отметиться, например, иначе: 20Х17Н. Сортов нержавеек – более сотни. Однако сталь 12Х12 не является нержавейкой: для последней, как выше отмечено, необходимо хотя бы 14% хрома. Хром создаёт быстро образуемую и особо плотную плёнку, которую счистить можно лишь сильноабразивными и высокоактивными средствами. Пищевые продукты и их ингредиенты не действуют на неё.
Кроме нержавейки, используются и иные специфические семейства сталей: У10-У12 – для ручных инструментов (например, пассатижей), 09Г2С – для балочных и арматурных элементов, выдерживающих любую жару и мороз на Земле, без ухудшения их прочностных и упругостных свойств. Выпускаются сотни таких сталей со специфическими запросами потребителя, соответствующими его целям и задачам.
Способы обработки
Анодирование (электролизное покрытие) ржавеющей стали достигается за счёт меднения, никелирования, хромирования, алюминирования (покрытие алюминием), титанирования уже изготовленных (кованых, отлитых) деталей. Смысл – снижение энерготехнологических издержек производства, упрощение выделки деталей и комплектующих без лишних сеансов нагрева, прокаливания, потребляющих мегаватт и более электроэнергии на тонну производимой продукции. Например, нержавеющая труба с толщиной стенок в 2 мм и ДУ (условным диаметром, проходом) в 25 мм оценивается более чем в 2 раза дороже, чем такая же хромированная или никелированная из стали Ст3сп.
Меднение труб и профильных комплектующих производится при помощи медного купороса: в его, скажем, 5% водный раствор, налитый в U-образную трубку, опускают катод и анод. В качестве катода – обрабатываемое изделие, анодом может быть любой обломок или фрагмент от отслужившего свой срок изделия. На катоде выделяется металлическая медь, а на аноде – кислотный остаток, который разлагается затем на сернистый газ и кислород; выделение последних происходит в виде пузырьков газа.
Аналогичный подход применяют при покрытии любым другим металлом: низкоактивные используют соли в растворе, высокоактивные – расплав этих же солей.
Оксидирование, или воронение, производится путём прокаливания стальной заготовки. Цель – окислить сталь так, чтобы на изделии возникли тёмные побежалости (затемнение цвета). Используют этот метод перед финишной окраской: лакокрасочный состав, например, грунт-эмаль по ржавчине, будет держаться лучше и дольше, чем на некалёном изделии.
Разрезание стальных заготовок – как и любых металлических – производят фрезой или лазером. Лазерный способ не даёт стружки и стальных опилок, его достоинство – безотходность производства, к примеру, листовой нержавейки. Фреза по всем расходным статьям обходится заметно дешевле лазерной пушки, недостаток – необходимость удаления мусора, из-за чего к рабочей камере перед резкой подключают строительно-технический пылесос.
Что делают из стали?
Гвозди, болты, пресс-шайбы и гайки изготавливают из уже знакомого вам техжелеза. Гровер-шайбы, пружины, рессорные элементы – из высокоуглеродистой стали. Балки и арматура изготавливаются из конструкционной и низколегированной стали. Машиностроительная сталь, например, подшипниковая, содержит до 1,5% хрома и порядка 1% углерода: такое сочетание способствует замедленному износу подшипников, но она несколько мягче калёной стали, из которой выпускают втулки, барабаны, а также некоторые метизы, к примеру, шурупы. Инструментальная У11А (и ей подобные) идёт на изготовление бит, отвёрток и насадок для них, а также бокорезов, плоско- и круглогубцев и так далее.
Высокохромистые пищевые нержавейки – материал для производства ложек, вилок, ножей, шумовок и другой кухонной утвари.
Источник: stroy-podskazka.ru